NO310627B1 - Process for catalyzing by stream-free precipitation of metals on the surface of a non-conductive material - Google Patents

Process for catalyzing by stream-free precipitation of metals on the surface of a non-conductive material Download PDF

Info

Publication number
NO310627B1
NO310627B1 NO19950563A NO950563A NO310627B1 NO 310627 B1 NO310627 B1 NO 310627B1 NO 19950563 A NO19950563 A NO 19950563A NO 950563 A NO950563 A NO 950563A NO 310627 B1 NO310627 B1 NO 310627B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
chitosan
solution
substrate
precipitation
catalyst
Prior art date
Application number
NO19950563A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO950563D0 (en
NO950563L (en
Inventor
Yoshihiko Omura
Original Assignee
Omura Toryo Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omura Toryo Kk filed Critical Omura Toryo Kk
Publication of NO950563D0 publication Critical patent/NO950563D0/en
Publication of NO950563L publication Critical patent/NO950563L/en
Publication of NO310627B1 publication Critical patent/NO310627B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • C23C18/30Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C23C18/2073Multistep pretreatment
    • C23C18/2086Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22Roughening, e.g. by etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22Roughening, e.g. by etching
    • C23C18/24Roughening, e.g. by etching using acid aqueous solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • C23C18/285Sensitising or activating with tin based compound or composition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
    • H05K3/387Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive for electroless plating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for katalysering ved strømfri utfelning av metaller på overflaten av et ikke-ledende materiale, f. eks plast, glass etc. Fremgangsmåten innbefatter oppfanging av et katalysatormetall som er sterkt involvert i adhesjonen av en metallisk avsetning, eller strømfri utfelning, til et substrat ved en slik strømfri utfelningsprosess. Oppfinnelsen angår spesielt en fremgangsmåte for oppfanging og fiksering av et katalysatormetall som katalytisk kjerne på overflaten av et substrat gjennom selektiv og sterk kjemisorbsjon av katalysatormetallet fra en oppløsning som inneholder katalysatormetallet ved innvirkning av kitosan eller et kitosanderivat som inneholdes i et forbehandlingsmiddel. The present invention relates to a method for catalysis by electroless precipitation of metals on the surface of a non-conductive material, e.g. plastic, glass, etc. The method includes capture of a catalyst metal that is strongly involved in the adhesion of a metallic deposit, or electroless precipitation, to a substrate by such an electroless deposition process. The invention relates in particular to a method for capturing and fixing a catalyst metal as a catalytic core on the surface of a substrate through selective and strong chemisorption of the catalyst metal from a solution containing the catalyst metal by the action of chitosan or a chitosan derivative contained in a pretreatment agent.

Ikke-ledende plaster, kjeramiske materialer, papir, glass, fibre, osv, kan utfelles ved strømfri plettering (i det følgende "utfelning"). For å initiere oksydasjon av et reduksjonsmiddel i en utfelningsoppløsning må imidlertid overflaten av et slikt ikke-ledende stoff som nevnt ovenfor underkastes en katalyseringsbehandling. Selv om en kjent klassisk katalyseringsbehandlingsmetode er en sensitiverende-aktiverende metode hvorved det anvendes et stannokloridbad og et palladiumkloridbad, anvendes det nå generelt en katalysator-akseleratormetode hvorved det brukes et stannoklorid-palladiumkloridbad og et svovelsyre (eller saltsyre) -bad som en katalyseringsbehandlingsmetode. Videre har en annen katalyseringsbehandlingsmetode i den senere tid blitt tatt i bruk, og herved blir et substrat neddykket i en oppløsning av et palladiumkompleks som har en sterk adsorberbarhet og blir deretter vasket med vann, fulgt av utfelling av palladiummetall med et reduksjonsmiddel slik som dimetylaminoboran. Non-conductive plasters, ceramic materials, paper, glass, fibres, etc., can be precipitated by electroless plating (hereinafter "precipitation"). In order to initiate oxidation of a reducing agent in a precipitation solution, however, the surface of such a non-conductive substance as mentioned above must be subjected to a catalysis treatment. Although a known classical catalyzing treatment method is a sensitizing-activating method using a stannous chloride bath and a palladium chloride bath, a catalyst accelerator method using a stannous chloride-palladium chloride bath and a sulfuric acid (or hydrochloric acid) bath is now generally used as a catalyzing treatment method. Furthermore, another catalysis treatment method has recently been adopted, whereby a substrate is immersed in a solution of a palladium complex which has a strong adsorbability and is then washed with water, followed by precipitation of palladium metal with a reducing agent such as dimethylaminoborane.

Forbehandlingstrinnet som er nyttig for katalyseringstrinnet er et etsetrinn som er nødvendig for å sikre en fuktbarhet (hydrofilisitet) i overflaten av et substrat for å fremme den fysikalske adsorbsjonen derpå av et katalysatormetall. I et slikt etsetrinn anvendes det nå i de fleste tilfeller en kromsyreetseoppløsning for plaster og lignende. I det kjemiske etsetrinnet blir substratoverflaten gitt en mikroskopisk oppruing for å lette fysikalsk oppfanging i dette av et katalysatormetall i katalyseringstrinnet samtidig som det sikres en forankringseffekt ved adhesjonen av den resulterende metallavsetningen, eller pletteringen, på substratet. I denne sammenheng er det kjemiske etsetrinnet et meget viktig trinn (se fig 1 og 2). The pretreatment step useful for the catalyzing step is an etching step which is necessary to ensure a wettability (hydrophilicity) in the surface of a substrate to promote the physical adsorption thereon of a catalyst metal. In such an etching step, a chromic acid etching solution for plaster and the like is now used in most cases. In the chemical etching step, the substrate surface is given a microscopic roughening to facilitate the physical capture therein of a catalyst metal in the catalysing step while ensuring an anchoring effect by the adhesion of the resulting metal deposit, or plating, on the substrate. In this context, the chemical etching step is a very important step (see figs 1 and 2).

Ifølge sensitivering-aktiveringsmetoden som er en totrinnsprosess, blir først et substrat neddykket i en oppløsning av stannoklorid i prosessens sensitiveringstrinn for å adsorbere Sn^4" på substratets overflate, og blir deretter behandlet med en oppløsning av palladiumklorid i prosessens aktiveringstrinn for å utfelle Pd-kjerner i samsvar med en redoks-reaksjon representert ved følgende ligning: According to the sensitization-activation method, which is a two-step process, a substrate is first immersed in a solution of stannous chloride in the sensitization step of the process to adsorb Sn^4" on the surface of the substrate, and is then treated with a solution of palladium chloride in the activation step of the process to precipitate Pd- nuclei in accordance with a redox reaction represented by the following equation:

Kjemikalier som skal benyttes ved sensitivering, dvs sensitiveringsmidler, har blitt studert fra langt tilbake i tiden, blant annet de som er beskrevet i patentlitteraturen fra omkring 1936 (US patent 2.063.034). Typen av sensitiveirngsmiddel blir ikke så ofte variert avhengig av typen av substrat og typen av strømfri utfelning. I sensitiveringstrinnet anvendes det en rekke forskjellige saltsyre-surgjorte oppløsninger av stannoklorid som alene benyttes om hovedbestanddel. Foreslåtte sensitiveirngsmidler andre enn stannoklorid innbefatter platinaklorid og titanklorid, som også kan anvendes i form av en saltsyre-surgjort oppløsning. På den annen side er en oppløsning av palladiumklorid (0,2-1 g/l, saltsyre: 5 ml/l) mest utbredt benyttet som aktiveringsoppløsning. Salter av edelmetaller slik som Pt, Au og Ag andre enn Pd er også effektive for en strømfri kobberutfelningsoppløsning. Chemicals to be used for sensitisation, i.e. sensitisers, have been studied from far back in time, including those described in the patent literature from around 1936 (US patent 2,063,034). The type of sensitizer is not often varied depending on the type of substrate and the type of electroless deposition. In the sensitizing step, a number of different hydrochloric acid-acidified solutions of stannous chloride are used, which are used alone as the main ingredient. Suggested sensitizing agents other than stannous chloride include platinum chloride and titanium chloride, which can also be used in the form of a hydrochloric acid acidified solution. On the other hand, a solution of palladium chloride (0.2-1 g/l, hydrochloric acid: 5 ml/l) is most widely used as an activation solution. Salts of noble metals such as Pt, Au and Ag other than Pd are also effective for an electroless copper precipitation solution.

Katalysatoren for anvendelse i katalysator-akseleratormetoden er en blandet oppløsning av stannoklorid og palladiumklorid med saltsyre, og denne er kommersielt tilgjengelig i form av en konsentrert oppløsning som vanligvis fortynnes med en stor mengde av en oppløsning av saltsyre for å klargjøres for bruk. Katalysator-akseleratormetoden utføres ved en behandlingstemperatur i området 30-40°C i en neddykkingstid fra 1 til 3 minutter. 5-10 vol-% svovelsyre eller saltsyre blir vanligvis benyttet som akselerator, og kan alternativt være en oppløsning av natriumhydroksyd eller ammoniakk. Rantell et al [kfr. A.Rantell, A. Holtzman; Plating, 61, 326 (1974)] har rapportert at den blandede oppløsningen av stannoklorid og palladiumklorid med saltsyre ikke er kolloidal, men en oppløsning av et komplekst salt som har sammensetningen SvPdjCli^ og oppløseliggjøres i nærvær av et overskudd av stannoklorid. Rantell et al trakk videre følgende slutning med hensyn til forløpet av en reaksjon i akseleratortrinnet. The catalyst for use in the catalyst-accelerator method is a mixed solution of stannous chloride and palladium chloride with hydrochloric acid, and this is commercially available as a concentrated solution which is usually diluted with a large amount of a solution of hydrochloric acid to prepare for use. The catalyst-accelerator method is carried out at a treatment temperature in the range of 30-40°C for an immersion time of 1 to 3 minutes. 5-10 vol-% sulfuric acid or hydrochloric acid is usually used as an accelerator, and can alternatively be a solution of sodium hydroxide or ammonia. Rantell et al [cf. A. Rantell, A. Holtzman; Plating, 61, 326 (1974)] has reported that the mixed solution of stannous chloride and palladium chloride with hydrochloric acid is not colloidal, but a solution of a complex salt having the composition SvPdjCli^ and is solubilized in the presence of an excess of stannous chloride. Rantell et al further drew the following conclusion with regard to the course of a reaction in the accelerator step.

I katalysatortrinnet blir Sn<2+->Pd<2+> komplekssaltet først adsorbert på overflaten av et substrat og det adsorberte komplekse saltet blir deretter hydrolysert når substratet vaskes med vann. Ved hydrolysen blir tinn utfelt i form av et Sn(OH)Cl-bunnfall, som koeksisterer med fireverdig tinn og palladiumsaltet. I det etterfølgende akseleratortrinnet blir det utfelte stannosaltet oppløst og deretter reagert med palladiumsaltet som allerede er frigjort for en tilstand av et komplekst salt, slik at det oppnås palladiummetall i samsvar med følgende redoks-reaksjon: In the catalyst step, the Sn<2+->Pd<2+> complex salt is first adsorbed on the surface of a substrate and the adsorbed complex salt is then hydrolyzed when the substrate is washed with water. During the hydrolysis, tin is precipitated in the form of a Sn(OH)Cl precipitate, which coexists with tetravalent tin and the palladium salt. In the subsequent accelerator step, the precipitated stannous salt is dissolved and then reacted with the palladium salt which has already been freed from a state of a complex salt, so that palladium metal is obtained in accordance with the following redox reaction:

Som et resultat av dette forblir palladiummetall og små mengder av toverdig og firverdig tinnsalter på substratets overflate. As a result, palladium metal and small amounts of divalent and tetravalent tin salts remain on the surface of the substrate.

De reaksjonsmekanismer som er involvert i sensitivering-aktiveringsmetoden og katalysator-akseleratormetoden som de konvensjonelle katalyseringsmetodene for strømfri utfelning foregår altså som omtalt i det ovenstående. Det vil fremgå at mange reaksjoner er involvert inntil katalytiske kjerner av et metall slik som palladium utfelles. Katalysatormetallet går følgelig tapt litt etter litt i form av forskjellige reaksjons-mellomprodukter som dannes ved de respektive reaksjoner hver gang det foretas vasking av et substrat med vann og lignende for hver slik reaksjon. Den endelige resten av katalysatormetall blir sterkt påvirket av mange faktorer slik som konsentrasjonene, pH-verdiene og temperaturene til oppløsninger som benyttes i respektive trinn, ned-dykkingsperiodene for slike oppløsninger samt betingelsene for avfetting og oppruing av substratoverflaten. Når således det endelige opptaket av katalysatormetall blir util-strekkelig blir adhesjonen av den resulterende metallavsetningen til substratet alltid ufullkommen slik at det forårsakes feil ved utfelning. The reaction mechanisms involved in the sensitizing-activation method and the catalyst-accelerator method, which are the conventional catalysis methods for electroless precipitation, therefore take place as discussed above. It will be seen that many reactions are involved until catalytic cores of a metal such as palladium are precipitated. The catalyst metal is consequently lost little by little in the form of various intermediate reaction products which are formed in the respective reactions every time a substrate is washed with water and the like for each such reaction. The final residue of catalyst metal is strongly influenced by many factors such as the concentrations, pH values and temperatures of solutions used in respective steps, the immersion periods for such solutions as well as the conditions for degreasing and roughening of the substrate surface. Thus, when the final uptake of catalyst metal becomes insufficient, the adhesion of the resulting metal deposit to the substrate is always imperfect so that errors in precipitation are caused.

De omtalte fenomenene skyldes ren "fysikalsk adsorbsjon" av katalyseringsreaksjon-mellomprodukter og metallkatalysator som er fanget i fordypninger og mikroporer i overflatedelen av substratet som er mikroskopisk oppruet ved kjemisk etsing. The mentioned phenomena are due to pure "physical adsorption" of catalysis reaction intermediates and metal catalyst that are trapped in depressions and micropores in the surface part of the substrate that is microscopically roughened by chemical etching.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en helt ny fremgangsmåte som kan muliggjøre oppnåelse av en sterkere adsorbsjonsbinding av en katalysator til overflaten av et substrat for oppnåelse av en stor forbedring av adhesjonen av en metallavsetning, eller utfelning, på substratet ved anvendelse av hverken nevnte sensitivering-aktiveringsmetode eller katalysator-akseleratormetode. The purpose of the present invention is to provide a completely new method which can enable the achievement of a stronger adsorption bond of a catalyst to the surface of a substrate in order to achieve a great improvement in the adhesion of a metal deposit, or precipitation, on the substrate by the use of neither mentioned sensitization -activation method or catalyst-accelerator method.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for katalysering ved strømfri utfelning av metaller på overflaten av et ikke-ledende materiale, f.eks plast, glass etc, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved dannelse av en beleggfilm innbefattende kitosan eller et kitosanderivat på nevnte overflate, og deretter behandling av beleggfilmen med en oppløsning av et salt av et katalysatormetall for å bevirke kjemisorbsjon derav på nevnte beleggfilm. According to the present invention, a method is thus provided for catalysis by electroless precipitation of metals on the surface of a non-conductive material, e.g. plastic, glass, etc., and this method is characterized by the formation of a coating film including chitosan or a chitosan derivative on said surface, and then treating the coating film with a solution of a salt of a catalyst metal to effect chemisorption thereof on said coating film.

Fordelaktige og foretrukne trekk ved denne fremgangsmåten fremgår fra de medfølgende krav 2-4. Advantageous and preferred features of this method appear from the accompanying claims 2-4.

Ifølge denne fremgangsmåten muliggjør den sterke kjemisorbsjonen av katalysatormetallet på beleggfilmen, som omfatter kitosan eller kitosanderivatet, en lett utførelse av strømfri utfelning av metall på overflaten av det ikke-ledende materialet. According to this method, the strong chemisorption of the catalyst metal on the coating film, which comprises chitosan or the chitosan derivative, enables an easy performance of electroless precipitation of metal on the surface of the non-conductive material.

Kitosan (P-l,4-poly-D-glukosamin) som kan benyttes i foreliggende oppfinnelse oppnås ved deacetylering av kitin (P-l,4-poly-N-acetylglukosamin) som ekstraheres som en naturlig polymer fra skall og lignende fra krabber og lignende. Kitosan er en kationisk biopolymer som har aminogrupper, og er et nytt materiale som har nyttige egenskaper slik som fuktighetsretensjon, antifungusegenskaper og absorbsjonsevne for tunge metaller. Kitosan har en biologisk tilpasningsevne i likhet med kitin og anvendelse derav på det farmasøytiske og biokjemiske området slik som kunstig hud, blir derfor grundig studert. Man har kommet frem til foreliggende oppfinnelse ved å rette oppmerksomheten mot metallabsorbsjonsevnen til kitosan, spesielt en spesifikk absorbsjonsevne som kitosan har for edelmetaller slik som palladium, platina og rhodium. Foruten kitosan kan også kitosanderivater slik som karboksymetylkitosan og glykolkitosaner benyttes. Deacetyleirngsgraden for kitosan eller kitosanderivatet som skal benyttes i foreliggende oppfinnelse er helst minst 80 %, fortrinnsvis minst 90 %. Når det anvendes kitosan som har en deacetyleirngsgrad som er lavere enn 80 %, er det mulig at dets adsorbsjonsevne for et katalysatormetall slik som palladium, beleggfilmens hydrofilisitet, osv, blir uheldig påvirket. Chitosan (P-1,4-poly-D-glucosamine) which can be used in the present invention is obtained by deacetylation of chitin (P-1,4-poly-N-acetylglucosamine) which is extracted as a natural polymer from shell and the like from crabs and the like. Chitosan is a cationic biopolymer that has amino groups, and is a new material that has useful properties such as moisture retention, antifungal properties and absorbency for heavy metals. Chitosan has a biological adaptability similar to chitin and its application in the pharmaceutical and biochemical area, such as artificial skin, is therefore thoroughly studied. The present invention has been arrived at by directing attention to the metal absorption capacity of chitosan, in particular a specific absorption capacity that chitosan has for precious metals such as palladium, platinum and rhodium. In addition to chitosan, chitosan derivatives such as carboxymethyl chitosan and glycol chitosans can also be used. The degree of deacetylation for chitosan or the chitosan derivative to be used in the present invention is preferably at least 80%, preferably at least 90%. When chitosan having a degree of deacetylation lower than 80% is used, it is possible that its adsorption capacity for a catalyst metal such as palladium, the hydrophilicity of the coating film, etc., are adversely affected.

Eksempler på det ikke-ledende materialet som skal benyttes som substrat i foreliggende oppfinnelse er plaster, kjeramiske materialer, papir, glass og fibre, som ikke kan utfelles direkte ved elektroutfelning. Examples of the non-conductive material to be used as a substrate in the present invention are plaster, ceramic materials, paper, glass and fibres, which cannot be deposited directly by electrodeposition.

Ved dannelse av en strømfri utfelning av metall på overflaten av det ikke-ledende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse, blir det ikke-ledende materialets overflate belagt med en behandlingsvæske som inneholder i det minste kitosan eller kitosanderivatet (i det følgende for enkelthets skyld betegnet "kitosan") for dannelse av en hydrofil beleggfilm på det ikke-ledende materialets overflate før trinnene med katalysering og strømfri plettering. Kitosan som befinner seg i den således dannede hydrofile beleggfilmen vil på kjemisk måte adsorbere, oppfange og fiksere et katalysatormetall slik som palladium. Ved det strømfrie utfelningstrinnet kan det følgelig oppnås en slik tilstand at en tilstrekkelig mengde av en aktiv katalysator skapes på substratoverflaten på hvilken den strømfrie utfelning som har en god adhesjon til substratet kan dannes på ensartet og effektiv måte (fig 3). When forming an electroless precipitation of metal on the surface of the non-conductive material according to the present invention, the surface of the non-conductive material is coated with a treatment liquid containing at least chitosan or the chitosan derivative (hereinafter for the sake of simplicity referred to as "chitosan" ) to form a hydrophilic coating film on the non-conductive material's surface prior to the steps of catalysis and electroless plating. Chitosan which is in the thus formed hydrophilic coating film will chemically adsorb, capture and fix a catalyst metal such as palladium. In the electroless precipitation step, it is consequently possible to achieve such a condition that a sufficient amount of an active catalyst is created on the substrate surface on which the electroless precipitation which has a good adhesion to the substrate can be formed in a uniform and efficient manner (fig 3).

Kitosankonsentrasjonen i behandlingsvæsken som inneholder kitosan er helst i området 0,01-1 %, fortrinnsvis i området 0,05-0,2 %. Når den senkes under 0,01 % vil konsentrasjonseffekten av kitosantilsetningen bli såpass nedsatt at det ikke oppnås en effektiv oppfanging av katalysatoren. På den annen side, når den overskrider 1 % vil effekten av kitosantilsetningen bli en metning slik at dette nedsetter behandlingsvæskens belegningseffekt. The chitosan concentration in the treatment liquid containing chitosan is preferably in the range 0.01-1%, preferably in the range 0.05-0.2%. When it is lowered below 0.01%, the concentration effect of the chitosan addition will be so reduced that effective capture of the catalyst is not achieved. On the other hand, when it exceeds 1%, the effect of the chitosan addition will become a saturation so that this reduces the coating effect of the treatment liquid.

I tillegg til kitosan kan den kitosanholdige behandlingsvæsken inneholde en fortynnet syre slik som eddiksyre, maursyre eller saltsyre. Den fortynnede syren kan benyttes for å oppløse kitosan i behandlingsvæsken. Konsentrasjonen av den fortynnede syren beregnes på basis av ekvivalens til de frie aminogruppene i den kitosanforbindelsen som skal benyttes. Videre kan behandlingsvæsken i enkelte tilfeller blandes med en harpik som gir en utmerket adhesjon til substratet, skjønt dette avhenger av substrattypen. En hvilken som helst harpiks kan anvendes forsåvidt som den gir god kompatibilitet eller blandbarhet med kitosan. Eksempler på harpiksen som kan tilsettes til behandlingsvæsken innbefatter vannoppløselige harpikser slik som polyvinylalkohol og hydroksyetyl-cellulose; vannoppløseliggjorte harpikser av en alkyd-, polyester-, akryl-, epoksyharpiks eller lignende harpiks; og emulsjoner av en vinylacetat-, akrylharpiks eller lignende harpiks. Kitosan i seg selv kan tverrbindes med polyetylenglykoldiglysidyleter eller lignende for å gjøre beleggfilmen så stabil at katalyseringsreaksjonen kan forsterkes. Videre kan i visse tilfeller en rekke forskjellige uorganiske pigmenter tilsettes til behandlingsvæsken for å oppnå en fastere adhesjon til den resulterende strømløse utfelningen. I dette tilfellet er spesielt overflaten av beleggfilmen som er dannet ved påføring av behandlingsvæsken mikroskopisk ujevn slik at det oppnås en forankringseffekt i løpet av den strømfrie utfelningsdannelsen for derved ytterligere å bidra til en forbedring i filmens adhesjon til den strømfrie utfelningen, og dermed representere et alternativ til det kjemiske etsetrinnet i de konvensjonelle prosessene. Nyttige eksempler på uorganiske pigmenter er alurniniumsilikat, titanoksyd og bariumsulfat. Mengden av uorganisk pigment kan være i området 10-80 %, fortrinnsvis 50-70 %, basert på faststoffinneholdet. Når mengden overskrider 85 % blir adhesjonen for det kitosanholdige behandlingsmaterialet til substratet i seg selv nedsatt. Nesten alt resterende materiale er vann og et organisk oppløsningsmiddel som metanol, etanol, isopropanol og/eller etylacetat. Et slikt oppløsningsmiddel er effektivt med henblikk på å forbedre forskjellige harpiksers kompatibilitet i tilfelle slike materialer tilsettes, idet de gir en viss erosjon av substratet og hurtig tørking av behandlingsvæsken etter påføring derav. I tillegg kan et hydrofilt overflateregulerende middel etter behov tilsettes til behandlingsvæsken for å gi beleggfilmen som er dannet av nevnte væske en passende grad av utjevning og hydrofilisitet. Eksempler på overflateregulerende midler er perfluoralkyletylenoksyder. Det overflateregulerende midlet kan tilsettes til en mengde i området 0,05-1 %, fortrinnsvis 0,1-0,5 %, basert på innholdet av fast kitosan. In addition to chitosan, the chitosan-containing treatment liquid may contain a dilute acid such as acetic acid, formic acid or hydrochloric acid. The diluted acid can be used to dissolve chitosan in the treatment liquid. The concentration of the diluted acid is calculated on the basis of equivalence to the free amino groups in the chitosan compound to be used. Furthermore, the treatment liquid can in some cases be mixed with a resin that gives excellent adhesion to the substrate, although this depends on the type of substrate. Any resin can be used as long as it provides good compatibility or miscibility with chitosan. Examples of the resin that can be added to the treatment liquid include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol and hydroxyethyl cellulose; water-solubilized resins of an alkyd, polyester, acrylic, epoxy or similar resin; and emulsions of a vinyl acetate, acrylic resin or similar resin. Chitosan itself can be cross-linked with polyethylene glycol diglycidyl ether or the like to make the coating film so stable that the catalysis reaction can be enhanced. Furthermore, in certain cases, a number of different inorganic pigments can be added to the treatment liquid to achieve a firmer adhesion to the resulting electroless deposit. In this case, in particular, the surface of the coating film formed by the application of the treatment liquid is microscopically uneven so that an anchoring effect is achieved during the electroless deposition formation to thereby further contribute to an improvement in the adhesion of the film to the electroless deposition, thus representing an alternative to the chemical etching step in the conventional processes. Useful examples of inorganic pigments are aluminum silicate, titanium oxide and barium sulphate. The amount of inorganic pigment may be in the range of 10-80%, preferably 50-70%, based on the solids content. When the amount exceeds 85%, the adhesion of the chitosan-containing treatment material to the substrate itself is reduced. Almost all remaining material is water and an organic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol and/or ethyl acetate. Such a solvent is effective in improving the compatibility of various resins in case such materials are added, providing some erosion of the substrate and rapid drying of the treatment liquid after application thereof. In addition, a hydrophilic surface regulating agent can be added to the treatment liquid as needed to give the coating film formed from said liquid an appropriate degree of leveling and hydrophilicity. Examples of surface regulating agents are perfluoroalkylethylene oxides. The surface regulating agent can be added to an amount in the range of 0.05-1%, preferably 0.1-0.5%, based on the solid chitosan content.

Nevnte behandlingsvæske som inneholder kitosan kan påføres på substratoverflaten ved hjelp av en konvensjonell påføringsmetode slik som spraybelegging, valsebelegging, pensling, eller dyppbelegging for dannelse av en beleggfilm som kan tjene som en hydrofil bærer for fiksering av katalysatormetallet. Said treatment liquid containing chitosan can be applied to the substrate surface by a conventional application method such as spray coating, roller coating, brushing, or dip coating to form a coating film that can serve as a hydrophilic carrier for fixing the catalyst metal.

Etter dannelse av den katalysatormetallfikserende bærer på substratets overflate utføres trinnet med fiksering av katalysatormetallet gjennom katalyseringsreaksjonen fulgt av trinnet med strømfri utfelning. Det kan således på effektiv måte oppnås en strømfri utfelning som har en god adhesjon til substratet. Videre er det ifølge oppfinnelsen mulig bare å forbehandle en del av overflaten av det ikke-ledende materialet som substrat med den kitosanholdige behandlingsvæsken. I dette tilfellet blir katalysatoren selektivt dannet bare på den forbehandlede delen(e) av substratoverflaten og derved muliggjøres effektiv utførelse av partiell strømløs utfelning i det etterfølgende trinnet. Ifølge foreliggende oppfinnelse kan dessuten polyesterharpikser slik som polyetylentereftalat, konstruksjons-plaster, forskjellige legeringer, osv, som hittil har vært vanskelig å utfelle strørnfritt, utfelles strørnfritt på tilfredsstillende måte. After formation of the catalyst metal-fixing carrier on the surface of the substrate, the step of fixing the catalyst metal through the catalyzing reaction is carried out followed by the step of electroless precipitation. An electroless deposition which has good adhesion to the substrate can thus be effectively achieved. Furthermore, according to the invention, it is only possible to pre-treat part of the surface of the non-conductive material as substrate with the chitosan-containing treatment liquid. In this case, the catalyst is selectively formed only on the pretreated part(s) of the substrate surface, thereby enabling efficient performance of partial electroless precipitation in the subsequent step. According to the present invention, moreover, polyester resins such as polyethylene terephthalate, construction plastics, various alloys, etc., which have hitherto been difficult to precipitate free of particles, can be precipitated without particles in a satisfactory manner.

Videre, selv om den kitosanholdige behandlingsvæsken påføres direkte på overflaten av det ikke-ledende substratmaterialet i den foregående prosedyren, kan i visse tilfeller et underbelegg påføres på substratoverflaten før påføring derpå av behandlingsvæsken, idet et hvilket som helst underbelegg som har den beste adhesjonen til substratet kan benyttes uten å ta i betrakning dets kompatibilitet med kitosan som nevnt ovenfor, skjønt antall trinn forøkes. Eksempler på underbelegg innbefatter akryllakk, akrylbelegg, og uretan-behandlede akrylbelegg som har utmerket adhesjon til plaster slik som akrylharpikser, ABS, polystyren, polykarbonater, polypropylen og polyestere. Furthermore, although the chitosan-containing treatment liquid is applied directly to the surface of the non-conductive substrate material in the preceding procedure, in certain cases an undercoat may be applied to the substrate surface before applying the treatment liquid thereon, any undercoat having the best adhesion to the substrate can be used without considering its compatibility with chitosan as mentioned above, although the number of steps is increased. Examples of undercoats include acrylic lacquers, acrylic coatings, and urethane-treated acrylic coatings that have excellent adhesion to plastics such as acrylic resins, ABS, polystyrene, polycarbonates, polypropylene, and polyesters.

I katalyseringsreaksjonstrinnet blir substratet med beleggfilmen dannet som katalysatormetallfikserende bærer inneholdende kitosan på overflaten derav på enkel måte neddykket i en saltsyre-, salpetersyre- eller eddiksyre-surgjort oppløsning av hydroklorid, nitrat eller acetat av et edelmetall slik som Pd, Pt, Au eller Ag, eller lignende i en kort tidsperiode for fullstendig fiksering av katalysatorkjerner kun i løpet av et trinn hvilket er forskjellig fra de ovenfor omtalte konvensjonelle sensitivering-aktiverings- eller katalysator-akseleratormetodene. Det representative edelmetallsaltet er palladiumklorid som kan benyttes i form av en oppløsning (palladiumklorid: 0,2-1 g/l, saltsyre: 5 ml/l) slik som en aktiveringsoppløsning som benyttet i sensitivering-aktiveringsmetoden. Kjemisorbsjonen av palladium på den katalysatormetallfikserende bæreren inneholdende kitosan antas å skyldes koordineringsbindinger som illustrert på fig 4 [Baba et al; Bull. Chem. Soc. Jpn. 66, 2915 (1993)]. Kjemisorbsjonen kan hindre palladium i å falle av bæreren i det etterfølgende strømfrie utfelningstrinnet. Videre kan de frie aminogruppene i kitosan reageres med et aldehyd slik som formaldehyd, salisylaldehyd, glutaraldehyd, pyridin-2-aldehyd, tiofen-2-aldehyd eller 3-(metyltio)propionaldehyd for dannelse av en Schiff-base, som deretter kan reduseres med natriumbortetrahydrid eller lignende for dannelse av en katalysatormetallfikserende bærer på hvilken katalysatormetallet kan dannes på en mer selektiv og sterkere måte, skjønt det avhenger av typen av katalysatormetall (se fig 5). In the catalysis reaction step, the substrate with the coating film formed as a catalyst metal-fixing support containing chitosan on its surface is simply immersed in a hydrochloric, nitric or acetic acid-acidified solution of hydrochloride, nitrate or acetate of a noble metal such as Pd, Pt, Au or Ag, or the like in a short period of time for complete fixation of catalyst cores only during one step which is different from the above-mentioned conventional sensitizing-activation or catalyst-accelerator methods. The representative noble metal salt is palladium chloride which can be used in the form of a solution (palladium chloride: 0.2-1 g/l, hydrochloric acid: 5 ml/l) such as an activation solution used in the sensitization-activation method. The chemisorption of palladium on the catalyst metal-fixing support containing chitosan is believed to be due to coordination bonds as illustrated in Fig. 4 [Baba et al; Bull. Chem. Soc. Japan 66, 2915 (1993)]. The chemisorption can prevent the palladium from falling off the support in the subsequent electroless precipitation step. Furthermore, the free amino groups in chitosan can be reacted with an aldehyde such as formaldehyde, salicylaldehyde, glutaraldehyde, pyridine-2-aldehyde, thiophene-2-aldehyde or 3-(methylthio)propionaldehyde to form a Schiff base, which can then be reduced by sodium boron tetrahydride or the like to form a catalyst metal fixing support on which the catalyst metal can be formed in a more selective and stronger manner, although it depends on the type of catalyst metal (see Fig. 5).

Deretter blir substratet med nevnte katalysatormetallfikserende bærer inneholdende kitosan og med katalysatormetallet dannet derpå neddykket i et strørnfritt utfelningsbad av Cu, Ni, Co, Pd, Au eller en legering derav, hvoretter den strømfrie utfelningen som har en utmerket adhesjon til substratet kan oppnås kontinuerlig ved den reduserende virkning av de fikserte katalysatorkjernene som bare befinner seg på den eller de deler av substratoverflaten hvor den katalysatormetallfikserende bæreren forefinnes. Det ikke-ledende materialet kan således metalliseres i overensstemmelse med det ønskede formål. Next, the substrate with said catalyst metal-fixing support containing chitosan and with the catalyst metal formed is then immersed in a particle-free precipitation bath of Cu, Ni, Co, Pd, Au or an alloy thereof, after which the electroless precipitation which has excellent adhesion to the substrate can be obtained continuously by the reducing effect of the fixed catalyst cores located only on the part or parts of the substrate surface where the catalyst metal fixing support is present. The non-conductive material can thus be metallized in accordance with the desired purpose.

Ifølge sensitivering-aktiveringsmetoden, katalysator-akseleratormetoden, osv som katalyseringsmetoder i de konvensjonelle strømfrie pletteringsprosessene, dannes det et katalysatormetall på overflaten av et substrat som er mikroskopisk oppruet ved kjemisk etsing gjennom en rekke reaksjonstrinn som bevirkes på overflaten av substratet og ved hjelp av fysikalsk adsorbsjon av reaksjonsproduktet på substratoverflaten, med det resultat at resten av katalysatormetallet er så ustabil at den i mange tilfeller forårsaker uheldige effekter slik som adhesjonsfeil under forløpet for utfelningsdannelsen. I motsetning til dette blir det ifølge foreliggende katalyseringsprosess påført en behandlingsvæske som inneholder kitosan i form av et belegg på overflaten av et substrat til dannelse av en slags katalysatormetallfikserende bærer på hvilken katalysatormetallet bæres på sterk måte ved kjemisorbsjon derav hvilket således muliggjør dannelse ved strømfri utfelning av en ensartet metallavsetning med god adhesjon. Videre bæres katalysatoren kun på den eller de forbehandlede delene av substratoverflaten hvorpå behandlingsvæsken er påført slik at den partielle strømfrie utfelningen kan oppnås. Videre kan kjemisk etsing unngås slik at antall trinn kan reduseres og slik at awanns-behandlingen kan forenkles, og dette bidrar sterkt til en forbedring hva angår miljø-problemer. Fig 1 er et flytskjema for en konvensjonell strømfri utfelningsprosess omfattende katalysering ifølge sensitivering-aktiveringsmetoden; Fig 2 er et flytskjema for en konvensjonell strørnfri utfelningsprosess som omfatter katalysering ifølge katalysator-akseleratormetoden; Fig 3 er et flytskjema for en strørnfri utfelningsprosess hvor katalysering utføres gjennom dannelsen av en katalysatormetallfikserende bærer inneholdende kitosan ifølge foreliggende oppfinnelse; Fig 4 er en illustrasjon som viser adsorbsjonsmekanismen for palladium ved innvirkning av kitosan; og Fig 5 er en illustrasjon som viser adsorbsjonsmekanismen for palladium ved innvirkning av et kitosanderivat. According to the sensitizing-activation method, catalyst-accelerator method, etc. as catalyzing methods in the conventional electroless plating processes, a catalyst metal is formed on the surface of a substrate that is microscopically roughened by chemical etching through a series of reaction steps effected on the surface of the substrate and by means of physical adsorption of the reaction product on the substrate surface, with the result that the rest of the catalyst metal is so unstable that in many cases it causes adverse effects such as adhesion failure during the course of the precipitation formation. In contrast, according to the present catalysis process, a treatment liquid containing chitosan is applied in the form of a coating on the surface of a substrate to form a kind of catalyst metal-fixing support on which the catalyst metal is strongly supported by chemisorption thereof, which thus enables the formation by electroless precipitation of a uniform metal deposit with good adhesion. Furthermore, the catalyst is only carried on the pre-treated part or parts of the substrate surface on which the treatment liquid has been applied so that the partial electroless precipitation can be achieved. Furthermore, chemical etching can be avoided so that the number of steps can be reduced and so that the waste treatment can be simplified, and this greatly contributes to an improvement in terms of environmental problems. Fig 1 is a flow diagram of a conventional electroless precipitation process comprising catalysis according to the sensitizing-activation method; Fig 2 is a flow chart for a conventional particle-free precipitation process comprising catalysis according to the catalyst-accelerator method; Fig 3 is a flowchart for a particle-free precipitation process where catalysis is carried out through the formation of a catalyst metal-fixing carrier containing chitosan according to the present invention; Fig 4 is an illustration showing the adsorption mechanism for palladium under the influence of chitosan; and Fig 5 is an illustration showing the adsorption mechanism for palladium under the influence of a chitosan derivative.

Foretrukne utførelser Preferred designs

Eksempel 1 Example 1

Kitosan (SK-10 fremstilt av San-Ei Chemical Industries, Ltd) ble oppløst i en 1 % oppløsning av eddiksyre for dannelse av en 1 vekt/vol % oppløsning av kitosan, som deretter ble fortynnet med metanol for oppnåelse av en forbehandlingsvæske inneholdende 0,5 % kitosan. Forbehandlingsvæsken ble påført på japansk papir (300 mm<2 >morbærtrepapir og produsert av Dai-Inshu Seishi Kyogyo Kumiai) ved anvendelse av en spray eller en pensel, og deretter tørkes under tvungen luftbevegelse ved 50°C i 1 time. Chitosan (SK-10 manufactured by San-Ei Chemical Industries, Ltd) was dissolved in a 1% solution of acetic acid to form a 1% w/v solution of chitosan, which was then diluted with methanol to obtain a pretreatment liquid containing 0 .5% chitosan. The pretreatment liquid was applied to Japanese paper (300 mm<2 >mulberry wood paper and produced by Dai-Inshu Seishi Kyogyo Kumiai) using a spray or a brush, and then dried under forced air movement at 50°C for 1 hour.

Det belagte papiret ble deretter neddykket i en oppløsning av palladiumklorid (PdCl2-2H2O: 0,3 g/l, saltsyre: 5 ml/l) i 30 minutter, deretter vasket med vann, og deretter underkastet strømfri kobberutfelning i et utfelningsbad med en sammensetning som vist i tabell 1. The coated paper was then immersed in a solution of palladium chloride (PdCl2-2H2O: 0.3 g/l, hydrochloric acid: 5 ml/l) for 30 minutes, then washed with water, and then subjected to electroless copper precipitation in a precipitation bath with a composition as shown in Table 1.

pH 12,5, væsketemperatur: 60°C omrøring med luft. pH 12.5, liquid temperature: 60°C stirring with air.

Som et resultat kunne det oppnås en jevn kobberavsetning på hele overlfaten av det japanske papiret i tifelle for påføring av forbehandlingsoppløsningen på hele papiroverflaten, og bare på en del av overflaten av det japanske papiret i tilfelle for delvis påføring av forbehandlingsoppløsningen på papiroverflaten. As a result, uniform copper deposition could be achieved on the entire surface of the Japanese paper in the case of applying the pretreatment solution to the entire paper surface, and only on a part of the surface of the Japanese paper in the case of partially applying the pretreatment solution to the paper surface.

Eksempel 2 Example 2

Kitosan (SK-100, Lot. 414-05; produsert av San-Ei Chemical Industries, Ltd) ble oppløst i en 1 % oppløsning av eddiksyre for dannelse av en 1 vekt/vol % oppløsning av kitosan som deretter ble blandet med 1 vol/vol % av en oppløsning av salicylaldehyd (produsert av Kishida Chemical Co., Ltd) fortynnet med en 10-gangers mengde av metanol for dannelse av en Schiff-base, og ytterligere fortynnet med metanol etter 1 time for å oppnå en behandlingsvæske inneholdende 0,5 % kitosan. Chitosan (SK-100, Lot. 414-05; manufactured by San-Ei Chemical Industries, Ltd) was dissolved in a 1% solution of acetic acid to form a 1 w/v% solution of chitosan which was then mixed with 1 vol /vol% of a solution of salicylaldehyde (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd) diluted with a 10-fold amount of methanol to form a Schiff base, and further diluted with methanol after 1 hour to obtain a treatment liquid containing 0 .5% chitosan.

På den annen side ble et aluminiumoksyd-kjeramikksubstrat (99,9 %) utsatt to ganger for ultralydrensing med destillert vann i 5 minutter, videre utsatt for ultralydrensing med metanol, og deretter tørket for oppnåelse av et renset teststykke. On the other hand, an alumina ceramic substrate (99.9%) was subjected twice to ultrasonic cleaning with distilled water for 5 minutes, further subjected to ultrasonic cleaning with methanol, and then dried to obtain a cleaned test piece.

Teststykket ble neddykket i ovennevnte behandlingsvæske og deretter tørket ved 120°C i 30 minutter. Deretter ble teststykket neddykket i en 0,5 % oppløsning av dimetylaminoboran for å redusere Schiff-basen med denne, deretter neddykket i en oppløsning av palladiumklorid (PdCl2-2H20: 0,03 g/l, saltsyre: 5 ml/l) i 2 minutter, deretter vasket med vann, og tørket. Ved dette trinnet ble palladiumadsorbsjonen målt ifølge nedenstående prosedyre. 100 ml av en 1 % oppløsning av salpetersyre ble tilsatt til teststykket og oppvarmet for å oppløse palladium som derved ble fjernet fra teststykket. Oppløsningen ble ytterligere oppvarmet for å bevirke fordampning, deretter plassert i en 50 ml gradert målesylinder hvori destillert vann var anbragt opp til den merkede linjen på sylinderen. Den resulterende oppløsningen ble anbragt i et grafittpyrolyserør og forbrent ved en forbrenningstemperatur på 2600°C i 3 sekunder under anvendelse av en spektroskopisk atomabsorbsjonsanalysator (AA-670G, produsert av Shimadzu Seisakusho Ltd) og en grafittovnforstøver (Model GFA-4) for å måle absorbansen av palladium hvorfra palladiumadsorbsjonen ble beregnet. Som et resultat av dette ble det funnet at mengden av adsorbert palladium på katalysatormetallifkseringsbæreren inneholdende kitosan var 11,5 ug per teststykke i dette eksemplet. The test piece was immersed in the above treatment liquid and then dried at 120°C for 30 minutes. Next, the test piece was immersed in a 0.5% solution of dimethylaminoborane to reduce the Schiff base with it, then immersed in a solution of palladium chloride (PdCl2-2H20: 0.03 g/l, hydrochloric acid: 5 ml/l) for 2 minutes, then washed with water and dried. At this step, the palladium adsorption was measured according to the procedure below. 100 ml of a 1% solution of nitric acid was added to the test piece and heated to dissolve the palladium which was thereby removed from the test piece. The solution was further heated to cause evaporation, then placed in a 50 ml graduated measuring cylinder in which distilled water was placed up to the marked line on the cylinder. The resulting solution was placed in a graphite pyrolysis tube and combusted at a combustion temperature of 2600°C for 3 seconds using a spectroscopic atomic absorption analyzer (AA-670G, manufactured by Shimadzu Seisakusho Ltd) and a graphite furnace atomizer (Model GFA-4) to measure the absorbance of palladium from which the palladium adsorption was calcd. As a result, it was found that the amount of adsorbed palladium on the catalyst metal fixation support containing chitosan was 11.5 µg per test piece in this example.

Deretter ble et annet teststykke neddykket i behandlingsvæsken og deretter i opp-løsningen av dimetylaminoboran på samme måte som beskrevet ovenfor, videre neddykket i oppløsningen av palladiumklorid i 2 minutter, deretter vasket, og tørket og ble underkastet strømfri nikkelutfelningi et utfelningsbad med en sammensetning som vist i tabell 2 i 30 minutter for oppnåelse av en jevn nikkelutfelning. Next, another test piece was immersed in the treatment liquid and then in the solution of dimethylaminoborane in the same manner as described above, further immersed in the solution of palladium chloride for 2 minutes, then washed, and dried and subjected to electroless nickel precipitation in a precipitation bath with a composition as shown in table 2 for 30 minutes to achieve a uniform nickel precipitation.

Eksempel 3 Example 3

Kitosan (SK-100, Lot. 802-05; produsert av San-Ei Chemical Industries, Ltd) ble oppløst i en 1 % oppløsning av eddiksyre for dannelse av en 1 vekt/vol % oppløsning av kitosan. På den annen side ble 20 deler titanoksyd og 80 deler aluminiumsilikat blandet med og dispergert i 100 deler av en akrylharpiks av epoksyherdetypen (produsert av Toray Industries, Inc) for oppnåelse av en oppløsning som deretter ble fortynnet med et blandet oppløsningsmiddel av metanol/isopropylalkohol/etylacetat/butylcellosolve (80:12:3:5) for dannelse av en 20 vekt/vol % oppløsning. Denne oppløsningen ble blandet med ovennevnte oppløsning av kitosan i et forhold av 10:1 for oppnåelse av en forbehandlingsvæske inneholdende kitosan som aktiv bestanddel. Chitosan (SK-100, Lot. 802-05; manufactured by San-Ei Chemical Industries, Ltd) was dissolved in a 1% solution of acetic acid to form a 1% w/v solution of chitosan. On the other hand, 20 parts of titanium oxide and 80 parts of aluminosilicate were mixed with and dispersed in 100 parts of an epoxy curing type acrylic resin (manufactured by Toray Industries, Inc) to obtain a solution which was then diluted with a mixed solvent of methanol/isopropyl alcohol/ ethyl acetate/butyl cellosolve (80:12:3:5) to form a 20% w/v solution. This solution was mixed with the above solution of chitosan in a ratio of 10:1 to obtain a pretreatment liquid containing chitosan as an active ingredient.

Et prøvestykke av ABS-harpiks (50 mm x 150 mm x 2,0 mm-t) ble fremstilt som et substrat, tørket med et klede fuktet med isopropylalkohol for avfetting og rensing, og prøvestykket ble deretter spraybelagt med en oppløsning fremstilt ved tilsetning av 0,5 deler av et epoksyherdemiddel (DENACOL EX-850 fremstilt av Nagase Chemicals, Ltd) til 100 deler av ovennevnte forbehandlingsvæske og fortynning av den resulterende blanding med en 5-gangers mengde av et blandet oppløsningsmiddel av butylacetat/etylacetat/n-butanol/toluen/butylcellusolve (20:25:20:25:10) fulgt av tørking ved 60°C i 1 time. A specimen of ABS resin (50 mm x 150 mm x 2.0 mm-t) was prepared as a substrate, dried with a cloth moistened with isopropyl alcohol for degreasing and cleaning, and the specimen was then spray-coated with a solution prepared by adding 0.5 parts of an epoxy curing agent (DENACOL EX-850 manufactured by Nagase Chemicals, Ltd) to 100 parts of the above pretreatment liquid and diluting the resulting mixture with a 5-fold amount of a mixed solvent of butyl acetate/ethyl acetate/n-butanol/ toluene/butylcellosolve (20:25:20:25:10) followed by drying at 60°C for 1 hour.

Det belagte ABS-harpiksstykket ble neddykket i en oppløsning av palladiumklorid The coated ABS resin piece was immersed in a palladium chloride solution

(PdCl2*2H20: 0,25 g/l, saltsyre: 5 ml/l) i 3 minutter, deretter vasket med vann, så utfelt i et strørnfritt kobberutfelningsbad med en sammensetning som vist i tabell 1 i 30 minutter, og deretter videre plettert i et strørnfritt nikkelutfelningsbad med en sammensetning som (PdCl2*2H20: 0.25 g/l, hydrochloric acid: 5 ml/l) for 3 minutes, then washed with water, then precipitated in a particle-free copper precipitation bath with a composition as shown in Table 1 for 30 minutes, and then further plated in a particle-free nickel precipitation bath with a composition which

vist i tabell 3 i 5 minutter til oppnåelse av en jevn kobber/nikkel-utfelning med en tykkelse i området 1,5-2,0 nm. shown in Table 3 for 5 minutes to obtain a uniform copper/nickel deposit with a thickness in the range of 1.5-2.0 nm.

Det ble fastslått at den således oppnådde kobber/nikkel-utfelningen hadde et godt ut-seende og en utmerket adhesjon i forskjellige egenskapstester som vist i tabell 4. It was determined that the copper/nickel precipitate thus obtained had a good appearance and an excellent adhesion in various property tests as shown in Table 4.

Når det gjelder adhesjonen ble et 10 mm x 10 mm areal av kobber/nikkel-utfelningen krysskåret i 100 små firkanter hver med en lengde på 1 mm og en bredde på 1 mm, og et cellofanklebebånd ble festet til det krysskårede arealet av utfelningen og deretter revet av for å bedømme adhesjonen basert på (antall gjenværende firkanter av utfelning/totalt antall firkanter). As for the adhesion, a 10 mm x 10 mm area of the copper/nickel deposit was cross-cut into 100 small squares each with a length of 1 mm and a width of 1 mm, and a cellophane adhesive tape was attached to the cross-cut area of the deposit and then torn off to judge the adhesion based on (number of remaining squares of precipitation/total number of squares).

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for katalysering ved strømfri utfelning av metaller på overflaten av et ikke-ledende materiale, f. eks plast, glass, etc, karakterisert v e d dannelse av en beleggfilm innbefattende kitosan eller et kitosanderivat på nevnte overflate, og deretter behandling av beleggfilmen med en oppløsning av et salt av et katalysatormetall for å bevirke kjemisorbsjon derav på nevnte beleggfilm.1. Process for catalysis by electroless precipitation of metals on the surface of a non-conductive material, e.g. plastic, glass, etc., characterized by the formation of a coating film including chitosan or a chitosan derivative on said surface, and then treatment of the coating film with a solution of a salt of a catalyst metal to effect chemisorption thereof on said coating film. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte beleggfilm som omfatter kitosan eller nevnte kitosanderivat ytterligere omfatter en harpiks.2. Method according to claim 1, characterized in that said coating film comprising chitosan or said chitosan derivative further comprises a resin. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at beleggfilmen som omfatter kitosan eller nevnte kitosanderivat ytterligere omfatter et uorganisk pigment.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the coating film comprising chitosan or said chitosan derivative further comprises an inorganic pigment. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3,karakterisert v e d at nevnte salt av katalysatormetallet er et salt av et edelmetall.4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said salt of the catalyst metal is a salt of a noble metal.
NO19950563A 1994-12-08 1995-02-15 Process for catalyzing by stream-free precipitation of metals on the surface of a non-conductive material NO310627B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33109794A JP3022226B2 (en) 1994-12-08 1994-12-08 Catalytic method in electroless plating

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO950563D0 NO950563D0 (en) 1995-02-15
NO950563L NO950563L (en) 1996-06-10
NO310627B1 true NO310627B1 (en) 2001-07-30

Family

ID=18239827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19950563A NO310627B1 (en) 1994-12-08 1995-02-15 Process for catalyzing by stream-free precipitation of metals on the surface of a non-conductive material

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5660883A (en)
JP (1) JP3022226B2 (en)
KR (1) KR960023235A (en)
CN (1) CN1124301A (en)
AU (1) AU699029B2 (en)
BE (1) BE1008679A3 (en)
CA (1) CA2142683C (en)
CH (1) CH689394A5 (en)
DE (1) DE19506551C2 (en)
DK (1) DK172134B1 (en)
FI (1) FI950446A (en)
FR (1) FR2727984B1 (en)
GB (1) GB9502096D0 (en)
IT (1) IT1281942B1 (en)
NL (1) NL9500293A (en)
NO (1) NO310627B1 (en)
RU (1) RU2126459C1 (en)
SE (1) SE514289C2 (en)
TW (1) TW254971B (en)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046107A (en) * 1998-12-17 2000-04-04 Industrial Technology Research Institute Electroless copper employing hypophosphite as a reducing agent
US6703186B1 (en) 1999-08-11 2004-03-09 Mitsuboshi Belting Ltd. Method of forming a conductive pattern on a circuit board
JP2001236885A (en) * 2000-02-22 2001-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma display panel and its manufacturing method
JP4897165B2 (en) * 2000-09-27 2012-03-14 名古屋メッキ工業株式会社 Method for producing metal-plated organic polymer fiber
JP2002348673A (en) * 2001-05-24 2002-12-04 Learonal Japan Inc Electroless copper plating method without using formaldehyde, and electroless copper plating solution therefor
US7223694B2 (en) * 2003-06-10 2007-05-29 Intel Corporation Method for improving selectivity of electroless metal deposition
US7049234B2 (en) * 2003-12-22 2006-05-23 Intel Corporation Multiple stage electroless deposition of a metal layer
JP2005243499A (en) * 2004-02-27 2005-09-08 Fujitsu Ltd Method of forming electrode of flat display panel
US7732330B2 (en) 2005-06-30 2010-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method using an ink-jet method of the same
CN101319315A (en) * 2008-07-03 2008-12-10 东华大学 Activation method before flexible backing material chemical plating based on numerator self-assembly technique
CN102414874A (en) * 2009-04-13 2012-04-11 应用材料公司 Composite materials containing metallized carbon nanotubes and nanofibers
JP5663886B2 (en) * 2010-02-08 2015-02-04 三菱電機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
US20110303644A1 (en) * 2010-06-09 2011-12-15 Arlington Plating Company Methods for Plating Plastic Articles
JP6448191B2 (en) * 2010-09-13 2019-01-09 ヒェメタル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングChemetall GmbH Method of coating the surface and use of objects coated in this way
EP2695581B1 (en) 2012-08-07 2019-03-13 Critical Innovations, LLC Device for simultaneously documenting and treating tension pneumothorax and/or hemothorax
CN103114437B (en) * 2013-02-01 2014-11-05 东华大学 Method for chemically plating nickel at textile surface without using palladium
US10046147B2 (en) 2013-12-26 2018-08-14 Critical Innovations, LLC Percutaneous access pathway system and method
CN103805971B (en) * 2014-03-11 2017-02-15 东华大学 Method for activating electroless copper-plated textile with nickel salt
CN104372313B (en) * 2014-09-29 2018-07-13 安科智慧城市技术(中国)有限公司 A kind of preparation method and thin-film solar cells of back electrode of thin film solar cell
DE102015201562A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. Method for metallizing plastic parts and solution
CN105821396A (en) * 2016-03-27 2016-08-03 华南理工大学 Palladium-free chemical copper plating method
US10814119B2 (en) 2017-09-22 2020-10-27 Critical Innovations, LLC Percutaneous access pathway system
CN110093596A (en) * 2019-04-24 2019-08-06 南昌大学 A kind of preparation method of the extra thin copper foil of Automatic-falling
CN112063998B (en) * 2020-08-28 2022-10-11 南昌大学 Preparation method of ultrathin copper/graphene composite foil
CN112522687A (en) * 2020-11-02 2021-03-19 深圳市先进连接科技有限公司 Resin surface modification solution and chemical silver plating method
CN112979344B (en) * 2021-03-16 2022-04-08 河海大学 Antibacterial protective layer prepared on concrete surface based on chemical plating method and preparation method
EP4321116A3 (en) 2022-08-11 2024-05-08 Critical Innovations, LLC Percutaneous access pathway system
CN116782516B (en) * 2023-07-13 2024-01-23 南华大学 Universal process for preparing copper printed circuit based on homogeneous ion type catalytic ink

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036668A (en) * 1983-08-08 1985-02-25 Hitachi Chem Co Ltd Catalyst for electroless copper plating
US4670306A (en) * 1983-09-15 1987-06-02 Seleco, Inc. Method for treatment of surfaces for electroless plating
US4663240A (en) * 1984-11-06 1987-05-05 Enthone, Incorporated RFI shielded plastic articles and process for making same
US5338822A (en) * 1992-10-02 1994-08-16 Cargill, Incorporated Melt-stable lactide polymer composition and process for manufacture thereof
US5336415A (en) * 1993-02-10 1994-08-09 Vanson L.P. Removing polyvalent metals from aqueous waste streams with chitosan and halogenating agents
DE69423257T2 (en) * 1993-05-28 2000-07-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Denitrification system

Also Published As

Publication number Publication date
RU95101851A (en) 1996-11-20
DK17895A (en) 1996-06-09
FI950446A (en) 1996-06-09
ITRM950110A0 (en) 1995-02-23
IT1281942B1 (en) 1998-03-03
GB9502096D0 (en) 1995-03-22
JP3022226B2 (en) 2000-03-15
NO950563D0 (en) 1995-02-15
ITRM950110A1 (en) 1996-08-23
KR960023235A (en) 1996-07-18
SE514289C2 (en) 2001-02-05
AU699029B2 (en) 1998-11-19
CH689394A5 (en) 1999-03-31
BE1008679A3 (en) 1996-07-02
CA2142683A1 (en) 1996-06-09
RU2126459C1 (en) 1999-02-20
JPH08158057A (en) 1996-06-18
DK172134B1 (en) 1997-11-24
US5660883A (en) 1997-08-26
SE9500571L (en) 1996-06-09
TW254971B (en) 1995-08-21
DE19506551A1 (en) 1996-06-13
DE19506551C2 (en) 2001-05-31
CA2142683C (en) 2000-07-18
CN1124301A (en) 1996-06-12
AU1358195A (en) 1996-06-13
SE9500571D0 (en) 1995-02-16
FI950446A0 (en) 1995-02-01
FR2727984A1 (en) 1996-06-14
FR2727984B1 (en) 1997-12-12
NO950563L (en) 1996-06-10
NL9500293A (en) 1996-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO310627B1 (en) Process for catalyzing by stream-free precipitation of metals on the surface of a non-conductive material
SE514289C3 (en) Process for catalytic pretreatment of a substrate during electroless plating
BE1008678A3 (en) Forming a layer of money on a substrate vitreous.
US4097286A (en) Method of depositing a metal on a surface
EP0913502A1 (en) Method of electroplating nonconductive plastic molded product
JPH05112888A (en) Plating of electrically-conductive surface
JP3417947B2 (en) Polymeric resins for depositing catalytic palladium on supports
US4042730A (en) Process for electroless plating using separate sensitization and activation steps
JP2001206735A (en) Plating method
JPS585984B2 (en) Pretreatment method for electroless plating
JP2003277941A (en) Electroless plating method and pretreating agent
JPH03271375A (en) Electroless plating method and pretreating agent for electroless plating
JP2003155574A (en) Plated product and method of producing the same
KR20050078380A (en) Electroless plating method of stone
CN112225464B (en) Gold-silver alloy nanometer island-shaped film with high fluorescence enhancement effect and preparation method thereof
JPH05339517A (en) Production of pigment
JPH06212440A (en) Method for electroless plating on nonconductive base
KR20220055340A (en) Electroless plating method of substrate surface oxide coating using photoreduction method and substrate plated using the same
JPH06256961A (en) Electroless plating catalyst, its production and electroless plating method
JP2004315895A (en) Pretreatment liquid for electroless plating, and electroless plating method using it
RU2063461C1 (en) Method of preparing nickel coating on materials made of carbon fibers
SU1123999A1 (en) Method for treating surface of insulating materials before chemical metallization
CN113862995A (en) Pretreatment method and coating method for metallization of carbon fiber surface
TH8310B (en) &#34;The process for catalyzing in electroless plating&#34;
JPH0220709B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN AUGUST 2002